專利名稱：多頻天線及其具有多頻天線的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種多頻天線及具有該多頻天線的電子裝置，特別是一種耦 合感應(yīng)的多頻天線及具有該多頻天線的電子裝置。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，人們對于無線通信的需求與日倶增，現(xiàn)今市 面上已經(jīng)出現(xiàn)許多提供無線通信功能的電子產(chǎn)品，例如移動電話、衛(wèi)星定位 系統(tǒng)、個人數(shù)字助理以及筆記本電腦等，都已經(jīng)廣泛利用無線通信技術(shù)來傳 遞信息。同時，隨著愈來愈多的信息通過無線網(wǎng)路來傳遞，頻寬需求亦隨之 增力口。
隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，先前技術(shù)已有許多不同操作頻段的無線通信
技術(shù)，例如UWB, WiMAX, WiFi或3G無線通信技術(shù)等。因此，為了要符合 各種頻段的無線通信需求，具有多頻的多頻天線已經(jīng)成為日后技術(shù)發(fā)展的必 然趨勢。
而在同時，人們對于電子產(chǎn)品也已經(jīng)越來越要求輕薄短小。使用者已不 僅是要求其功能，更要求電子產(chǎn)品須有更輕薄的體積。在此情況下，電子產(chǎn) 品中的無線通信裝置的輕薄短小，也同時成為設(shè)計時的考慮。
先前技術(shù)已公開一種具有寬頻效果的平面式倒F型天線。以下請參考圖 1A及圖1B關(guān)于先前技術(shù)的平面式倒F型天線。如圖1A所示，先前技術(shù)的 天線90具有輻射體91、接地元件92及饋入結(jié)構(gòu)93。如圖1B的電壓駐波比 (VSWR)所示，天線90僅具有單一諧振模式，因此天線90并不符合多頻的 要求。
因此，有必要提供一種操作頻寬增加且尺寸縮小的寬頻多頻天線，以解 決先前技術(shù)所存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于先前技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供一種多頻天線及具有該多頻天
4線的電子裝置，以達成增加頻寬、增加操作頻段以及縮小尺寸的目的。
本發(fā)明的電子裝置包括無線傳輸模塊與多頻天線，多頻天線與無線傳輸 模塊電性連接。多頻天線包括第一輻射體、接地元件、饋入結(jié)構(gòu)以及第二輻
射體。第一輻射體包括一第一端與一第二端；接地元件與第一輻射體的第一
端連接；饋入結(jié)構(gòu)可供饋入電性信號至第一輻射體；以及第二輻射體包括第 一端與第二端，第二輻射體的第一端包括一轉(zhuǎn)折處，第二輻射體借由該轉(zhuǎn)折 處而與第一輻射體的第二端連接；借此，第一輻射體形成一第一電流路徑， 以供產(chǎn)生一第一操作模式，并且第二輻射體形成一第二電流路徑，以供產(chǎn)生 一第二操作模式。
在本發(fā)明的一個實施例中，第一輻射體與第二輻射體為一體成型；轉(zhuǎn)折 處具有實質(zhì)上90度的轉(zhuǎn)折角度，第二輻射體借由轉(zhuǎn)折處與第一輻射體的第 二端連接，并朝向第一輻射體的第一端延伸，以使第二輻射體實質(zhì)上平行于 第一輻射體；并且第一輻射體與第二輻射體之間形成一間隙。
在本發(fā)明的一個實施例中，多頻天線包括一頂部加載，該頂部加載與第 二輻射體的第二端電性連接，其中該頂部加載為一電感性負載；頂部加載借 由無源元件連接、電路連接或直接連接的方式，而與第二輻射體電性連接； 頂部加載的形狀為一回圈的形狀，而不同于第二輻射體的形狀。
在本發(fā)明的一個實施例中，多頻天線包括基體，基體包括第一面及第二 面，第一輻射體、接地元件、饋入結(jié)構(gòu)、第二輻射體以及頂部加載設(shè)置在第 一面上；以及第三輻射體設(shè)置在第二面上，并且第三輻射體與接地元件電性 連接，借由饋入結(jié)構(gòu)可電容性耦合而饋入電性信號至第三輻射體。


圖1A為先前技術(shù)天線的示意圖。
圖1B為先前>^支術(shù)天線的電壓駐波比(VSWR)關(guān)系圖。
圖2A為第一實施例的多頻天線的示意圖。
圖2B為第一實施例的多頻天線的電壓駐波比(VSWR)關(guān)系圖。
圖3A為第二實施例的多頻天線的示意圖。
圖3B為第二實施例的多頻天線的電壓駐波比(VSWR)關(guān)系圖。
圖4A為第三實施例的多頻天線的背面示意圖。
圖4B為第三實施例的多頻天線的正面示意圖。 .圖4C為第三實施例的多頻天線的電壓駐波比(VSWR)關(guān)系圖。
圖5為本發(fā)明的電子裝置的系統(tǒng)方塊圖。
主要元件符號說明
先前技術(shù)
天線90
輻射體91
接地元件92
饋入結(jié)構(gòu)93
本發(fā)明
多頻天線10、 20、 30 基體37 第一面371 第二面372
第一輻射體ll、 21、 31 第一輻射體的第一端ill 第一輻射體的第二端112 接地元件12、 22、 32、 32， 饋入結(jié)構(gòu)13、 23、 33、 33， 第二輻射體14、 24、 34 第二輻射體的第一端141 第二輻射體的第二端142 第三輻射體35 電子裝置50 無線信號模塊5具體實施例方式
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出 本發(fā)明，并配合附圖，作詳細iJL明如下。
以下請一并參考圖2A及2B關(guān)于本發(fā)明的第一實施例的多頻天線的相 關(guān)示意圖。其中圖2A為第一實施例的多頻天線的示意圖；圖2B為第一實 施例的多頻天線的電壓駐波比(VSWR)關(guān)系圖。如圖2A所示，依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的多頻天線IO具有第一輻射體 11、接地元件12、饋入結(jié)構(gòu)13及第二輻射體14。第一輻射體11包括第一 端111與第二端112。接地元件12與第一輻射體11的第一端111連4妾。
饋入結(jié)構(gòu)13具有饋入點(圖未示)，饋入點與饋入線(圖未示)電性連接， 用以饋入電性信號至第一輻射體11。饋入線可為RF Cable等電纜，但本發(fā) 明并不以此為限。
如圖2A所示，第二輻射體14包括第一端141與第二端142,第二輻射 體14的第一端141包括轉(zhuǎn)折處，第二輻射體14借由該轉(zhuǎn)折處而與第一輻射 體12的第二端112連接。
由于第二輻射體14為轉(zhuǎn)折后與第一輻射體12連接，因此當(dāng)饋入結(jié)構(gòu)13 饋入電性信號至第一輻射體11時，將會在第一輻射體11形成一第一電流路 徑，而在第二輻射體14形成一第二電流路徑，所以本發(fā)明的多頻天線10將 產(chǎn)生兩個操:作模式，而達到多頻的效果。其中第一輻射體11產(chǎn)生第一操作 模式，而第二輻射體14則在比第一操作模式的操作頻率低的頻段產(chǎn)生第二 操作模式。
如圖2A所示，第一輻射體11具有由窄至寬的外形，但本發(fā)明并不以此 為限，任何形狀的輻射體，均可為本發(fā)明的第一輻射體11;第二輻射體14 具有L形的外形，但本發(fā)明并不以此為限，任何形狀的輻射體，均可為本發(fā) 明的第二輻射體14;并且第一輻射體11與第二輻射體14為一體成型，^旦本 發(fā)明并不以此為限。但需注意的是，第一輻射體11與第二輻射體14的形狀 或長度的變化將改變天線的特性，因此天線設(shè)計者可借由改變第一輻射體11 或第二輻射體14的形狀或長度，而改變多頻天線IO的操作頻率或頻寬，以 符合設(shè)計的需要。同樣地，第一輻射體11及第二輻射體14之間形成一間隙， 借由改變間隙的大小，將能改變天線的特性。
如圖2A所示，第二輻射體14的第一端141的轉(zhuǎn)折處具有實質(zhì)上90度 的轉(zhuǎn)折角度，第二輻射體14借由轉(zhuǎn)折處與第一輻射體11的第二端112連接 后朝向第一輻射體11的第一端111延伸，以使第二輻射體14實質(zhì)上平行于 第一輻射體ll。如此，本發(fā)明的多頻天線IO將能盡量維持較小的尺寸，以 符合一般電子產(chǎn)品輕薄短小的設(shè)計趨勢。但需注意的是，本發(fā)明的第二輻射 體14的轉(zhuǎn)折處并不以具有實質(zhì)上90度的轉(zhuǎn)折角度為限，并且第二輻射體14 并不以實質(zhì)上平行于第一輻射體11為限。只要能借由第一輻射體11及第二
7輻射體14形成多個電流路徑，而諧振多個操作模式，即能達到本發(fā)明的多
頻天線10的目的。
圖2B顯示多頻天線IO在不同頻率的電壓駐波比(VSWR)。借由觀察圖 2B中VSWR測量值在2以下的頻率得知，多頻天線IO在才喿作頻率約1.7 GHz 到2.2GHz之間產(chǎn)生第一操作模式；而在較低頻處，即操作頻率約0.95GHz 處產(chǎn)生第二操作模式。
比較圖1B及圖2B可知，先前技術(shù)的天線90僅能產(chǎn)生單一操作模式， 本發(fā)明的天線IO則可產(chǎn)生兩個才喿作模式，而具有多頻的效果。
以下請一并參考圖3A及3B關(guān)于本發(fā)明的第二實施例的多頻天線的相 關(guān)示意圖。其中圖3A為第二實施例的多頻天線的示意圖；圖3B為第二實 施例的多頻天線的電壓駐波比(VSWR)關(guān)系圖。
如圖3A所示，依據(jù)本發(fā)明的第二實施例的多頻天線20具有第 一輻射體 21、接地元件22、饋入結(jié)構(gòu)23、第二輻射體24及頂部加載(TopLoad)25。
第二實施例與第一實施例不同的是，在第二實施例中，多頻天線20包 括頂部加載25，頂部加載25與第二輻射體24電性連接。由于頂部加載25 的電抗性匹配效應(yīng)，將能使第二輻射體24所諧振形成于低頻操作頻段的第
二操作模式達到寬頻的效果。
如圖3A所示，頂部加載25的形狀為一回圈的形狀，如此能縮短諧寺展3各 徑，達到較好的效果，但本發(fā)明并不以此為限。只要頂部加載25的形狀不 同于第二輻射體24的形狀，即能使頂部加載25形成一種電感性負載，而達 到改變頻寬的效果。另外，只要頂部加載25能與第二輻射體24電性連接即 能達到本發(fā)明的寬頻的效果，其連接方式則在所不問。舉例而言，頂部加載 25與第二輻射體24可借由無源元件連接、電路連接或直接連接的方式電性 連接，但本發(fā)明并不以此為限。
圖3B顯示多頻天線20在不同頻率的電壓駐波比(VSWR)。借由比較圖 2B及圖3B可知，第二實施例的多頻天線20借由電性連接頂部加載25,即 能使低頻的第二操作模式達到寬頻的效果。
以下請一并參考圖4A至4C關(guān)于本發(fā)明的第三實施例的多頻天線的相 關(guān)示意圖。其中圖4A為第三實施例的多頻天線的背面示意圖；圖4B為第 三實施例的多頻天線的正面示意圖；并且圖4C為第三實施例的多頻天線的 電壓駐波比(VSWR)關(guān)系圖。
8如圖4A及圖4B所示，依據(jù)本發(fā)明的第三實施例的多頻天線30具有第一輻射體31、接地元件32及32，、饋入結(jié)構(gòu)33及33，、第二輻射體34、頂部加載35、第三輻射體36及基體37?；w37具有第一面(即背面)371及第二面(即正面)372。其中第一輻射體31、接地元件32、饋入結(jié)構(gòu)33、第二輻射體34及頂部加載35設(shè)置在基體37的第一面(即背面)371;第三輻射體36、接地元件32，及饋入結(jié)構(gòu)33，設(shè)置在基體37的第二面(即正面)372?；w37可為一種FR4 (Flame Retardant 4)等級的玻璃纖維印刷電路板，以符合一般電子產(chǎn)品的設(shè)計要求，但本發(fā)明并不以此為限。
第三實施例與第二實施例不同的是，在第三實施例中，本發(fā)明的多頻天線30進一步具有第三輻射體36。第三輻射體36設(shè)置在基體37的第二面(即正面)372上。第三輻射體36借由接地元件32，而與設(shè)置在基體37的第一面(即背面)371上的接地元件32電性連接；并且第三輻射體36借由饋入結(jié)構(gòu)33，而與設(shè)置在基體37的第一面(即背面)371上的饋入結(jié)構(gòu)33電性連接。因此，多頻天線30可借由饋入結(jié)構(gòu)33及33，電容性耦合而饋入電性信號至第三輻射體36，而能調(diào)整第一操作模式及第二操作^t式的匹配，以增加頻寬。
如圖4B所示，第三輻射體36為一種接近矩形的不規(guī)則形狀，但本發(fā)明并不以此為限。任何形狀的輻射體，均可為本發(fā)明的第三輻射體36。
圖4C顯示多頻天線30在不同頻率的電壓駐波比(VSWR)。借由比較圖3B及圖4C可知，第三實施例的多頻天線30借由第三輻射體36的電容性耦合效應(yīng)，使得第 一諧振模式及第二諧振模式的頻寬明顯獲得增加。
另需注意的是，本發(fā)明的多頻天線IO、 20及30可為平面天線，但本發(fā)明并不以此為限。
最后，請參考圖5關(guān)于本發(fā)明的電子裝置的系統(tǒng)方塊圖。在本發(fā)明的一個實施例中，電子裝置50可為移動電話、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、個人數(shù)字助理以及筆記本電腦等移動裝置，但本發(fā)明并不以此為限。如圖5所示，本發(fā)明的電子裝置50包括多頻天線30及無線信號模塊51。電子裝置50可利用RFCable(圖未示)饋入到多頻天線30并與無線信號模塊51電性連接，以借由無線信號模塊51來處理多頻天線30的信號，例如發(fā)射或接收信號。如此一來，電子裝置50就可以借由多頻天線30接收或者傳送無線信號到其他的裝置(圖未示)，以達到無線通信的目的。
此處需注意的是，電子裝置50并不以具有多頻天線30為限。本發(fā)明亦可依照需求，以本發(fā)明的多頻天線10或者20其中任一種多頻天線取代多頻天線30,以接收或者傳送不同頻段的無線信號。
綜上所陳，本發(fā)明無論就目的、手,殳及功效，在在均顯示其迥異于傳統(tǒng)技術(shù)的特征，但應(yīng)注意的是，上述諸多實施例僅為了便于說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以權(quán)利要求書所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實施例。
權(quán)利要求
1.一種多頻天線，包括一第一輻射體，包括一第一端與一第二端；一接地元件，與該第一輻射體的第一端連接；一饋入結(jié)構(gòu)，可供饋入一電性信號至該第一輻射體；以及一第二輻射體，包括一第一端與一第二端，該第二輻射體的第一端包括一轉(zhuǎn)折處，該第二輻射體借由該轉(zhuǎn)折處而與該第一輻射體的第二端連接；借此，該第一輻射體形成一第一電流路徑，以供產(chǎn)生一第一操作模式，并且該第二輻射體形成一第二電流路徑，以供產(chǎn)生一第二操作模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該第一輻射體與該第二輻射體 為一體成型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該轉(zhuǎn)折處具有實質(zhì)上90度的轉(zhuǎn) 折角度，該第二輻射體借由該轉(zhuǎn)折處與該第一輻射體的第二端連接，并朝向 該第一輻射體的第一端延伸，以使該第二輻射體實質(zhì)上平行于該第一輻射 體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多頻天線，其中該第一輻射體與該第二輻射體 之間形成一間隙。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻天線，包括一頂部加載，該頂部加載與該 第二輻射體的第二端電性連接，其中該頂部加載為一電感性負載。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多頻天線，其中該頂部加載借由無源元件連接、 電路連接或直接連接的方式，而與該第二輻射體電性連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多頻天線，其中該頂部加載的形狀不同于該第 二輻射體的形狀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多頻天線，其中該頂部加載的形狀為一回圈的 形狀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多頻天線，包括一基體，該基體包括一第一面及一第二面，該第一輻射體、該接地元件、 該饋入結(jié)構(gòu)、該第二輻射體以及該頂部加載設(shè)置在該第一面上；以及一第三輻射體，該第三輻射體設(shè)置在該第二面上，并且該第三輻射體與 該接地元件電性連接，借由該饋入結(jié)構(gòu)可電容性耦合而饋入該電性信號至該 第三輻射體。
10. —種電子裝置，具有一無線傳輸?shù)墓δ?，包括一無線傳輸模塊以及一多頻天線，該無線傳輸模塊與該多頻天線電性連接，該多頻天線包括一第一輻射體，包括一第一端與一第二端；一4fe地元件，與該第一輻射體的第一端連接； 一饋入結(jié)構(gòu)，可供饋入一電性信號至該第一輻射體；以及 一第二輻射體，包括一第一端與一第二端，該第二輻射體的第一端包括一轉(zhuǎn)折處，該第二輻射體借由該轉(zhuǎn)折處而與該第 一輻射體的第二端連接； 借此，該第一輻射體形成一第一電流路徑，以供產(chǎn)生一第一操作;漠式，并且該第二輻射體形成一第二電流路徑，以供產(chǎn)生一第二操作模式。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子裝置，其中該第一輻射體與該第二輻射 體連接形成一整體。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子裝置，其中該轉(zhuǎn)折處具有實質(zhì)上90度的 轉(zhuǎn)折角度，該第二輻射體借由該轉(zhuǎn)折處與該第一輻射體的第二端連接，|朝 向該第一輻射體的第一端延伸，以使該第二輻射體實質(zhì)上平行于該第一輻射 體。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的多頻天線，其中該第一輻射體與該第二輻射 體之間形成一間隙。
14. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的多頻天線，包括一頂部加載，該頂部加載與 該第二輻射體的第二端電性連接，其中該頂部加載為一電感性負載。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的多頻天線，其中該頂部加載借由無源元件連 接、電路連接或直接連接的方式，而與該第二輻射體電性連接。
16. 才艮據(jù)權(quán)利要求14所述的多頻天線，其中該頂部加載的形狀不同于該 第二輻射體的形狀。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的多頻天線，其中該頂部加載的形狀為一回圈 的形狀。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的多頻天線，包括一基體，該基體包括一第一面及一第二面，該第一輻射體、該接地元件、 該饋入結(jié)構(gòu)、該第二輻射體以及該頂部加載設(shè)置在該第一面上；以及一第三輻射體，該第三輻射體設(shè)置在該第二面上，并且該第三輻射體與 該接地元件電性連接，借由該饋入結(jié)構(gòu)可電容性耦合而饋入該電性信號至該 第三輻射體。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多頻天線及具有該多頻天線的電子裝置。本發(fā)明的多頻天線包括第一輻射體，包括第一端與第二端；接地元件與第一輻射體的第一端連接；饋入結(jié)構(gòu)，可供饋入電性信號至第一輻射體；以及第二輻射體，包括第一端與第二端，第二輻射體的第一端包括一轉(zhuǎn)折處，第二輻射體借由該轉(zhuǎn)折處而與第一輻射體的第二端連接；借此，第一輻射體形成第一電流路徑，以供產(chǎn)生第一操作模式，并且第二輻射體形成第二電流路徑，以供產(chǎn)生第二操作模式。
文檔編號H01Q9/04GK101635388SQ20081013435
公開日2010年1月27日 申請日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月24日
發(fā)明者李佳典, 顏麗真 申請人:啟碁科技股份有限公司